Sistema Sx

La Extracción por solventes (SX) como técnica para la recuperación, concentración y purificación de

metales, data de 1842 cuando M. E. Péligot extrajo nitrato de uranilo utilizando éter etílico como solvente

orgánico, para separar el uranio de otros constituyentes procedentes de la disolución de un mineral de

pitchblenda. La primera operación industrial de SX se construyó en 1942, para purificar uranio, aplicando la

técnica experimentada por Péligot en la Mallinckrodt Chemical Works, de EEUU.

En 1963, la General Mills Chemicals lnc. presentó el primer reactivo capaz de extraer cobre en forma

comercial, con el nombre de LIX 63. En 1968, se puso en marcha la primera planta comercial de cobre en

la mina Bluebird de Ranchers Corp., en Miami, Arizona, usando como reactivo el LIX 64. Otras operaciones

de SX siguieron en los años siguientes, destacándose: Bagdad, en Arizona, en 1970; Nchanga, en Zambia,

en 1973 y Cerro Verde, en Perú, en 1974. En Chile, la primera aplicación comercial de SX se realizó en

1980, en la Mina Lo Aguirre, de la Sociedad Minera Pudahuel.

El SX es un proceso físico-químico o químico con el propósito de purificar y concentrar las especies

solubles presentes en una fase líquida, las cuales se distribuyen preferencial y selectivamente en una

segunda fase, también líquida inmiscibles entre sí. La fase portadora de las sustancias disueltas, está

constituida esencialmente por agua (fase acuosa) y la fase extractante, es de naturaleza orgánica (fase

orgánica) y consiste en un proceso químico, en el cual las especies metálicas contenidas en la fase acuosa

reaccionan con un reactivo orgánico para formar un complejo órgano-metálico abandonando la fase

acuosa pasando a la fase orgánica. Esto se efectúa de acuerdo a diferentes mecanismos, según el tipo de

extractante, (por intercambio catiónico o aniónico). El proceso de re-extracción, o descarga del reactivo

orgánico, consiste en la reacción inversa.

El SX no constituye un sistema independiente y, por lo tanto, no puede analizarse aislada de los procesos

que le preceden y le siguen, Figura 1. En este sentido, se trata tan sólo de un proceso más, incluido en una

sucesión de varios procesos unitarios en serie, en que resultan todos ellos indispensables para obtener

finalmente el metal de interés desde un mineral. Por esta razón, al estudiar el proceso de SX para una

nueva aplicación, debe cuidarse compatibilizar el SX con la lixiviación, y con el proceso de recuperación

final del metal.

Objetivos del Proceso de SX

El proceso de SX se incorpora como parte integral de un sistema de recuperación hidrometalúrgica, para

cumplir por lo menos alguno de estos tres objetivos principales:

1. Separación y purificación de uno o más metales de interés de las impurezas que les acompañan,

sea extractando el o los metales deseados desde las soluciones, que quedan con las impurezas, o bien

extractando las impurezas dejando en las soluciones el o los metales deseados.

2. Concentración de los metales disueltos con el objetivo de disminuir los volúmenes a procesar y así

reducir los costos para el proceso siguiente.

3. Transferencia de los metales disueltos, desde una solución acuosa compleja a otra solución

acuosa diferente.

El proceso de SX, en su esencia, consiste fundamentalmente de dos operaciones secuénciales: la de

extracción, en que el orgánico captura el (o los) metal (es) desde la fase acuosa y la de descarga del

orgánico, en que se realiza el proceso inverso y se regenera la capacidad extractiva del reactivo orgánico.

En la Figura 2 se muestra un esquema simple de estas dos partes del proceso señalando, además, la

nomenclatura más corriente asociada a esas operaciones esenciales, para el caso en que la recuperación

final del metal se realiza por electro-obtención

Departamento de Metalúrgia Universidad Católica del Norte

Hidrometalurgia II Me-740 3

Figura 1 Elementos basicos de SX

Características del Reactivo Extractante Orgánico

Si una especie metálica va a ser transferida desde una solución acuosa, hacia una solución orgánica, ésta

debe tener características de interacción química que provoquen que esto ocurra. El componente activo de

la fase orgánica que interactúa químicamente con el metal es denominado extractante, sin embargo, es

más común que se le llame simplemente como reactivo, solvente o orgánico. Para que un reactivo pueda

ser económicamente aceptable en Hidrometalurgia, debe contar con una combinación de las siguientes

características ideales para un reactivo orgánico:

1. Extraer el o los metales deseados con una alta selectividad

2. Ser descargable a una solución desde donde se pueda recuperar el metal.

3. Fácil regeneración en sus características físico-químicas

4. Ser inmiscible con las soluciones

5. Ser químicamente estable frente ambientes ácidos o alcalinos.

6. No ser inflamable, tóxico, volátil, cancerígeno, contaminante.

7. Ser soluble en diluyentes orgánicos económicos

8. Poseer una capacidad de carga para lograr una transferencia neta eficaz del metal.

9. Cargar y descargar el metal lo bastante rápido

10. Separarse fácilmente de la fase acuosa, y que la separación se logre en tiempos breves.

11. No debe promover emulsiones estables.

12. No debe transferir especies nocivas desde la descarga a la extracción y viceversa.

13. Debe tener un costo económicamente aceptable.

El comportamiento de los reactivos comerciales en relación a los requerimientos impuestos por el listado

anterior no es nunca de cumplimiento completo, lo usual es una situación de compromiso. Los reactivos

comercialmente exitosos cuentan con un equilibrio de las propiedades enumeradas.

Figura 2 Representación de la capacidad de carga operacional efectiva.

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